Cellule tueuse naturelle

Définition

Les cellules NK (cellule tueuse naturelle) appartiennent aux lymphocytes (sous-groupe des globules blancs ou leucocytes). Les lymphocytes NK sont capables de reconnaître et de tuer les cellules anormales telles que les cellules tumorales et les cellules infectées par le virus.

Les cellules tueuses naturelles (NK) sont définies comme de gros lymphocytes granulaires et jouent un rôle essentiel dans le système immunitaire inné. Elles manquent souvent de récepteurs de surface cellulaire spécifiques à l'antigène.

Une cellule tueuse naturelle NK humaine :

Cette cellule tueuse naturelle humaine (lymphocyte NK) est une image au microscope électronique. Des recherches récentes suggèrent que les cellules NK sont capables de tuer non seulement les cellules humaines mais aussi les champignons pathogènes par sécrétion et dégranulation d'IFN-gamma.

Explications

Une cellule tueuse naturelle est un lymphocyte cytotoxique, une cellule lymphoïde qui détruit les cellules tumorales, ou les cellules infectées par des virus. Les appellations lymphocyte NK, cellule NK ou cellule T tueuse, dérivent de l'anglais Natural Killer.

Les cellules tueuses naturelles sont de gros lymphocytes appartenant au système immunitaire inné et qui jouent un rôle dans la destruction cellulaire et la sécrétion de cytokines utilisées contre les agents pathogènes.

Les cellules NK n'ont pas de récepteurs spécifiques de l'antigène et font partie du système immunitaire inné. Les personnes en bonne santé ont une proportion de 5 à 15 % de cellules NK dans les cellules sanguines mononucléées périphériques.

Développement des cellules tueuses

Comme les autres lymphocytes, les cellules NK se développent à partir de cellules précurseurs lymphatiques dans la moelle osseuse et circulent plus tard dans la circulation sanguine. Ils sont plus grands que les lymphocytes T et les lymphocytes B.

Les structures cibles d'une cellule NK sont des cellules infectées par un virus ainsi que des cellules cancéreuses, qu'elle reconnaît via des récepteurs codés invariablement.

Le récepteur CD56 est un marqueur important pour les cellules NK. Les cellules NK dans le sang sont définies comme CD3-CD56+. Les cellules NK qui expriment des niveaux élevés de CD56 (CD56bright) sont plus susceptibles de produire des cytokines, tandis que les cellules NK qui expriment peu de CD56 sont plus susceptibles d'exercer des fonctions cytotoxiques.

Les cellules NK différencient les cellules tumorales et les cellules infectées par des microorganismes intracellulaires des cellules normales et endogènes à l'aide de récepteurs spéciaux (y compris les molécules KIR, N KG2 avec CD94 et les récepteurs cytotoxiques naturels) avec des molécules du CMH de classe I interagissent à la surface des cellules cibles.

La tumeur et les cellules infectées sont normalement reconnues et éliminées par les lymphocytes T cytotoxiques sur la base d'antigènes étrangers qu'ils présentent en complexe avec les molécules du CMH-I à leur surface. Certains virus sont capables de supprimer la présentation des molécules du CMH-I à la surface de leurs cellules hôtes et ainsi d'éviter d'être détruits par les lymphocytes T.

La diminution de l'expression des molécules du CMH sur les cellules tumorales et infectées par les cellules de micro-organismes sera désormais reconnue par les cellules NK et conduit à l'apoptose de la cellule cible, un principe qui a été postulé par les immunologistes suédois Klas Kärre et que l'hypothèse du soi manquant est évoquée.

Voir aussi une cellule présentatrice d'antigène.

Fonction d'une cellule tueuse naturelle

Les cellules tueuses naturelles NK semblent jouer un rôle important à l'interface entre l'immunité innée et acquise : apparemment l'interaction entre les cellules tueuses naturelles et les cellules dendritiques conduit à une sélection de cellules présentatrices d'antigène et favorise ainsi la modélisation de la réponse immunitaire acquise.

Les cellules NK n'ont pas besoin d'être activées, mais leur activité peut être augmentée par des interleukines (IL-2, IL-12) ou des interférons tels que l'IFN-α et l'IFN-β, qui sont sécrétés par les macrophages. Après avoir augmenté leur activité, ils peuvent produire de grandes quantités d'IFN-γ, ce qui est pertinent pour contenir diverses infections.

Ils peuvent détruire les cellules par des granules cytotoxiques libérés à la surface de la cellule ennemie et les faire mourir par apoptose. L'activité des cellules NK peut être déterminée en laboratoire à l'aide d'une analyse in vitro (analyse de l'activité des cellules NK).

Récemment, l'utilisation dans des bioréacteurs indique que les cellules NK peuvent être générées avec un rendement et une pureté élevés. Les cellules NK générées de cette manière dans des conditions GMP ont montré un degré élevé de cytotoxicité contre les cellules tumorales in vitro.

Au lieu d'agir via des récepteurs spécifiques à l'antigène, comme les lymphocytes T, la lyse des cellules tumorales par les cellules NK implique l'exocytose des granules cytoplasmiques de la cellule NK vers les cellules cancéreuses; ce processus peut intervenir directement à proximité des cellules cancéreuses ou après engagement de récepteurs alternatifs membres de la superfamille du TNF (FasL/TNF) et de leurs ligands correspondants (Fas/TNFR).

Classification

Les cellules NK appartiennent au système immunitaire dit "inné" et, contrairement aux autres lymphocytes, n'ont pas besoin d'un antigène pour reconnaître une cellule infectée. Plutôt que de reconnaître les antigènes, leur action repose sur la non-reconnaissance des structures des propres cellules du corps, sur des structures étrangères, potentiellement virulentes, étrangères.

Les cellules NK n'appartiennent donc pas aux lymphocytes B ou aux lymphocytes T, mais constituent une espèce distincte. Les cellules NK se différencient des cellules souches lymphoïdes de la moelle osseuse, qui à leur tour sont dérivées des cellules souches hématopoïétiques.

Théorie et pratique

Pendant longtemps, on ne savait pas exactement comment les cellules NK sans récepteurs inhibiteurs produisent une auto-tolérance. Un modèle pour expliquer cela a été fourni par des travaux qui ont montré qu'en plus de la maturation des cellules NK, il existe un processus appelé "licence".

Dans ce cas, les cellules NK qui n'expriment pas de récepteurs inhibiteurs du CMH de classe I qui correspondent à l'organisme ne seraient pas activées de manière présystémique (modèle d'armement) ou la dernière étape d'activation serait empêchée (modèle de désarmement).

Lyse médiée par les cellules NK des cellules cancéreuses

Les cellules NK peuvent assurer la médiation de la destruction des cellules cancéreuses par la libération de granules/granzymes.

Lyse médiée par les cellules NK des cellules cancéreuses :

Processus de lyse provoquée par les cellules NK sur des cellules cancéreuses.

La lyse par les cellules NK intervient :

1. de manière directe ou après activation de récepteurs à la surface des cellules NK qui lient des ligands à la surface des cellules cancéreuses;
2. lors de cette activation, les granules cytotoxiques libérées par les cellules NK sont sécrétées vectoriellement dans l'espace intercellulaire formé lors de la conjugaison de la cellule NK et de la cellule cancéreuse;
3. les granules contiennent un certain nombre de protéines, dont la perforine, qui induisent la formation de lésions membranaires sur la cellule cancéreuse, entraînant une lyse médiée par les cellules NK des cellules cancéreuses.

En rapport avec "cellule tueuse naturelle"

• cellule

  

  La cellule est l'unité structurelle, fonctionnelle et biologique, et le dénominateur commun de tous les organismes vivants.

• cellule amacrine

  

  Les cellules amacrines sont les interneurones intrinsèques de la rétine interne, représentant la classe de neurones la plus diversifiée de la rétine.

• cellule animale

  

  La cellule animale est une petite masse de protoplasme limitée extérieurement par une membrane cellulaire (et non une paroi cellulaire) et contenant un noyau...

• cellule assistante

  

  Une cellule assistante est une cellule utile (souvent indispensable) au développement ou à l'expression d'une autre cellule ou d'un virus.